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摘要:随着人口的不断增长和城市化的不断发展,城市用地紧张,高层建筑成为当前房地产开发的主要方向。高層建筑的施工难度大、工期长、成本高,要保证工程的施工质量,首当其中要打好基础,保证桩基工程的施工质量。本文概述了高层建筑桩基工程设计及施工全过程的技术管理,并提出了切实可行的预制管桩及灌注桩的技术管理方案,希望可以保障桩基工程的施工质量,也进一步推进高层建筑桩基工程技术管理水平的不断进步。
关键词:高层建筑;桩基工程;技术管理
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-9-230
1高层建筑桩基工程的概述
1.1高层建筑及桩基工程简介
高层砼建筑指10层及10层以上或建筑房屋高度大于28m的住宅建筑以及建筑房屋高度大于24m的其他高层民用建筑混凝土结构。
桩基是由设置于岩土中的桩与桩顶连接的承台或筏板共同组成的基础或由柱子与桩直接连接的单个桩基础。桩基分为桩和基础两个部分,桩能够传递荷载力到地基的持力层,基础是承担上部荷载的结构。
基桩按照承载性状分为摩擦桩和端承桩,按成桩方法分为非挤土桩和挤土桩,按桩径大小分为小直径桩、中等直径桩和大直径桩。
1.2高层建筑桩基工程常见问题
桩基工程设计阶段涉及设计试桩数量的确定,工程桩检测比例的确定以及基桩特征值的确定。预制管桩施工阶段涉及预制管桩制作、运输、堆放、接桩、沉桩等一系列问题。混凝土灌注桩在施工阶段涉及桩径、桩深、沉渣厚度、成桩质量的检测等一系列问题。
预制管桩在施工过程中的常见问题有桩偏位、桩顶标高欠压或超压、截桩后抗拔桩钢筋锚固长度不足等问题。混凝土灌注桩在施工中常见的问题有桩径偏小、倾斜、孔壁坍塌、锤击断桩、缩径、成渣厚度过厚等问题。
2高层建筑桩基工程施工管理
2.1PHC及PHA
南通地区100米以下的高层建筑塔楼范围基桩采用PHC较多,纯地库区域采用PHA较多。PHC和PHA的砼强度达到100%后才能运输,当堆放条件允许时,建议采用单层堆放,当多层堆放时,建议将外径500-600的桩控制好堆放高度,通常不建议超出4层,而对于外径300-400的桩通常不建议堆放高度超出5层。并且多层堆放时,还需要在桩底部安置垫木。取桩时严禁拖拉取桩,防止对桩身造成破坏。PHC多节桩在接桩时采用焊接连接,并控制好焊接和间隙时间,焊接层数不得少于2层,探伤检测比例应大于等于20%;PHA多节桩连接须采用机械连接确保连接接头的质量可靠。就闹事区而言,建议运用静压沉桩,并且场地地基承载力也有相应要求,通常建议不低于压装机强度的1.2倍,打桩前做好场地平整工作。打桩期间最大的压桩力一般来说不应该低于单桩竖向的最大承载值,打桩过程中复压次数应该根据桩长度及地质条件等情况综合确定,一般复压次数可控制在2至3次,最终的稳压力不应小于终压力,稳压时间宜控制在5至10秒钟。压桩顺序需结合场地实际情况综合考虑。
2.2泥浆护壁成孔灌注桩
南通地区高层建筑当采用灌注桩时一般采用泥浆护壁成孔,正、反循环钻孔灌注桩应用较多。当孔深较大的端承桩或粗粒土层中的摩擦桩建议采用反循环工艺成孔。开展泥浆护壁成孔的环节当中建议使用钢护筒,因其埋设更为准确,且在此要注意其中心偏位须把控于5cm内,还有制作所用的钢板须在4-8mm间。泥浆护壁应控制好泥浆的配合比,整个施工期间泥浆面应能保证高于地下水位1米及以上,在清孔的过程中要不断置换泥浆,直至灌注地下混凝土后才可结束,灌注砼前要控制好孔底的泥浆相对密度、含砂率及黏度指标。在施工过程中要保证孔壁的稳定性,钻孔达到设计深度之后,灌注混凝土之前要控制好孔底沉渣厚度,对于摩擦桩成渣厚度不应大于100mm,对于抗拔灌注桩成渣厚度不应大于200mm。
灌注桩采用后注浆时可对桩周围土体进行加固同时可以提高单桩的承载力。后注浆环节所用的导管应为钢管,且保持注浆导管的稳固性能,可运用钢筋绑扎或者是以焊接方式,确保其固定且牢靠。桩端部后注浆的导管及注浆阀数量可依桩径确定,当桩径超出1.2米时,宜采用2根沿钢筋笼四周对称布置,桩径大于1.2米小于2.5米时,宜采用3根沿着钢筋笼四周均匀布置。若对桩承载力增高则可通过桩侧与桩端复式注浆,对于非通长配筋的桩下部应当设置至少2根等同于注浆管长度的主筋构成的钢筋笼与底部连接。后注浆作业建议于成桩2天后开始施工,且不宜迟于成桩30天后进行,注浆作业点与成孔作业点的间距不宜小于8至10米,对于群桩注浆建议先外围后后内部施工。在总注浆量和注浆压力到了所设计的需求时才能终止注浆作业,或者说在总注浆量达设计需求75%和注浆压力超出原先所设计的需求压力值时亦可终止注浆。
3高层建筑桩基工程技术管理
3.1重视设计试桩管理
高层建筑桩基工程对于甲级及地质条件复杂或无参地质考资料的乙级桩基应进行设计试桩,设计试桩的检测数据作为工程桩设计的依据。甲级及乙级桩设计试桩数量PHA及PHC不同桩型应至少一组,建议每栋塔楼至少一根,宜设置于荷载较大的位置,从节省成本的角度考虑可以进行破坏试验。
3.2重视检测管理
对工程桩加强检测管理是高层建筑桩基项目推进中需重视的一个要点。甲、乙、丙级预制桩基础静载应进行静载和低应变检测,对于多节预制桩,需增测高应变。静载数量应在工程总桩数的1%内,且至少3根或以上;甲级桩低应变检测数量为总桩数的100%,乙级桩低应变检测数量为总桩数的30%,且至少20根或以上,丙级桩为总桩数的20%,且至少10根或以上。甲、乙级多节预制桩,高应变检测数量不应少于桩身完整性检测总数的1/6,且不小于10%,超出10根。对于无证施工的桩基工程,无论管桩或者灌注桩,低应变必须100%进行检测,静载检测数量应双倍检测。 3.3采用信息管理技术
現在的桩基工程施工要求较高,应采用创新的信息技术来保证桩基的施工质量,也可以提升施工效率,避免后期矛盾。对于设计等级为甲级或地质条件复杂的桩基工程,建议建设单位采用施工远程自动监控等措施加强施工质量控制,通过后台监控可以检测压桩力数据。
3.4落实施工单位的主体责任
桩基施工单位应该完善施工质量管理体系,建立并落实岗位责任制度,设置质量管理机构,并配置专职的质量管理人员,根据工程实际情况编制桩基工程的专项施工方案,全面加强桩基工程质量管理。对于桩基建设中的关键工序和隐蔽部位须切实的落实好举牌验收,且应保留相关影像或图片资料,注重和增强施工方面的信息记录管理与相关的验收资料管理,做到质量责任可追溯。桩基工程采用灌注桩的施工单位应测量孔深、孔径、成桩厚度、钢筋笼规格,过程中留好混凝土用量等信息、施工及监理举牌照片、验收拍照等资料。
3.5明确工程各参与单位的责任
设计单位在施工前应对施工单位进行设计交底及监理交底,说明桩基工程施工的难点和注意事项,监理单位在施工前应审查桩基工程的专项施工方案,编制桩基桩基工程的监理实施细则和监理大纲,过程中监理单位应派人旁站监理,确保打桩过程全程监督。
3.6加强监督管理
主管部门应该加强监督管理。对于违法违规的各参与主体应将其归纳于市场黑名单,并对其单位的投标行为实施限制管控。总之,主管部门要加大对建筑桩基工程终身质量保障责任的惩处力度,推行好工程质量终身责任制。
结论:高层建筑的桩基工程技术管理任重而道远,应从设计到施工到监理,实现全过程的技术管理。要进一步明确建设工程五方单位的主体责任。在施工中要兼顾安全管理、进度管理和质量管理,既不能牺牲质量保进度,也不能牺牲安全保进度。后期应重视桩基施工的信息化管理,以此让高层建筑的桩基技术管理得到持续提高。
参考文献
[1]乔随喜.高层房屋建筑中桩基施工质量及预防措施[J].居业,2020(01):126-127.
[2]华建伟.建筑桩基工程施工技术及其管理的应用研究[J].中国建筑装饰装修,2019(08):114-115.
南通市中央创新区科创产业发展有限公司 江苏 南通 226000
关键词:高层建筑;桩基工程;技术管理
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-9-230
1高层建筑桩基工程的概述
1.1高层建筑及桩基工程简介
高层砼建筑指10层及10层以上或建筑房屋高度大于28m的住宅建筑以及建筑房屋高度大于24m的其他高层民用建筑混凝土结构。
桩基是由设置于岩土中的桩与桩顶连接的承台或筏板共同组成的基础或由柱子与桩直接连接的单个桩基础。桩基分为桩和基础两个部分,桩能够传递荷载力到地基的持力层,基础是承担上部荷载的结构。
基桩按照承载性状分为摩擦桩和端承桩,按成桩方法分为非挤土桩和挤土桩,按桩径大小分为小直径桩、中等直径桩和大直径桩。
1.2高层建筑桩基工程常见问题
桩基工程设计阶段涉及设计试桩数量的确定,工程桩检测比例的确定以及基桩特征值的确定。预制管桩施工阶段涉及预制管桩制作、运输、堆放、接桩、沉桩等一系列问题。混凝土灌注桩在施工阶段涉及桩径、桩深、沉渣厚度、成桩质量的检测等一系列问题。
预制管桩在施工过程中的常见问题有桩偏位、桩顶标高欠压或超压、截桩后抗拔桩钢筋锚固长度不足等问题。混凝土灌注桩在施工中常见的问题有桩径偏小、倾斜、孔壁坍塌、锤击断桩、缩径、成渣厚度过厚等问题。
2高层建筑桩基工程施工管理
2.1PHC及PHA
南通地区100米以下的高层建筑塔楼范围基桩采用PHC较多,纯地库区域采用PHA较多。PHC和PHA的砼强度达到100%后才能运输,当堆放条件允许时,建议采用单层堆放,当多层堆放时,建议将外径500-600的桩控制好堆放高度,通常不建议超出4层,而对于外径300-400的桩通常不建议堆放高度超出5层。并且多层堆放时,还需要在桩底部安置垫木。取桩时严禁拖拉取桩,防止对桩身造成破坏。PHC多节桩在接桩时采用焊接连接,并控制好焊接和间隙时间,焊接层数不得少于2层,探伤检测比例应大于等于20%;PHA多节桩连接须采用机械连接确保连接接头的质量可靠。就闹事区而言,建议运用静压沉桩,并且场地地基承载力也有相应要求,通常建议不低于压装机强度的1.2倍,打桩前做好场地平整工作。打桩期间最大的压桩力一般来说不应该低于单桩竖向的最大承载值,打桩过程中复压次数应该根据桩长度及地质条件等情况综合确定,一般复压次数可控制在2至3次,最终的稳压力不应小于终压力,稳压时间宜控制在5至10秒钟。压桩顺序需结合场地实际情况综合考虑。
2.2泥浆护壁成孔灌注桩
南通地区高层建筑当采用灌注桩时一般采用泥浆护壁成孔,正、反循环钻孔灌注桩应用较多。当孔深较大的端承桩或粗粒土层中的摩擦桩建议采用反循环工艺成孔。开展泥浆护壁成孔的环节当中建议使用钢护筒,因其埋设更为准确,且在此要注意其中心偏位须把控于5cm内,还有制作所用的钢板须在4-8mm间。泥浆护壁应控制好泥浆的配合比,整个施工期间泥浆面应能保证高于地下水位1米及以上,在清孔的过程中要不断置换泥浆,直至灌注地下混凝土后才可结束,灌注砼前要控制好孔底的泥浆相对密度、含砂率及黏度指标。在施工过程中要保证孔壁的稳定性,钻孔达到设计深度之后,灌注混凝土之前要控制好孔底沉渣厚度,对于摩擦桩成渣厚度不应大于100mm,对于抗拔灌注桩成渣厚度不应大于200mm。
灌注桩采用后注浆时可对桩周围土体进行加固同时可以提高单桩的承载力。后注浆环节所用的导管应为钢管,且保持注浆导管的稳固性能,可运用钢筋绑扎或者是以焊接方式,确保其固定且牢靠。桩端部后注浆的导管及注浆阀数量可依桩径确定,当桩径超出1.2米时,宜采用2根沿钢筋笼四周对称布置,桩径大于1.2米小于2.5米时,宜采用3根沿着钢筋笼四周均匀布置。若对桩承载力增高则可通过桩侧与桩端复式注浆,对于非通长配筋的桩下部应当设置至少2根等同于注浆管长度的主筋构成的钢筋笼与底部连接。后注浆作业建议于成桩2天后开始施工,且不宜迟于成桩30天后进行,注浆作业点与成孔作业点的间距不宜小于8至10米,对于群桩注浆建议先外围后后内部施工。在总注浆量和注浆压力到了所设计的需求时才能终止注浆作业,或者说在总注浆量达设计需求75%和注浆压力超出原先所设计的需求压力值时亦可终止注浆。
3高层建筑桩基工程技术管理
3.1重视设计试桩管理
高层建筑桩基工程对于甲级及地质条件复杂或无参地质考资料的乙级桩基应进行设计试桩,设计试桩的检测数据作为工程桩设计的依据。甲级及乙级桩设计试桩数量PHA及PHC不同桩型应至少一组,建议每栋塔楼至少一根,宜设置于荷载较大的位置,从节省成本的角度考虑可以进行破坏试验。
3.2重视检测管理
对工程桩加强检测管理是高层建筑桩基项目推进中需重视的一个要点。甲、乙、丙级预制桩基础静载应进行静载和低应变检测,对于多节预制桩,需增测高应变。静载数量应在工程总桩数的1%内,且至少3根或以上;甲级桩低应变检测数量为总桩数的100%,乙级桩低应变检测数量为总桩数的30%,且至少20根或以上,丙级桩为总桩数的20%,且至少10根或以上。甲、乙级多节预制桩,高应变检测数量不应少于桩身完整性检测总数的1/6,且不小于10%,超出10根。对于无证施工的桩基工程,无论管桩或者灌注桩,低应变必须100%进行检测,静载检测数量应双倍检测。 3.3采用信息管理技术
現在的桩基工程施工要求较高,应采用创新的信息技术来保证桩基的施工质量,也可以提升施工效率,避免后期矛盾。对于设计等级为甲级或地质条件复杂的桩基工程,建议建设单位采用施工远程自动监控等措施加强施工质量控制,通过后台监控可以检测压桩力数据。
3.4落实施工单位的主体责任
桩基施工单位应该完善施工质量管理体系,建立并落实岗位责任制度,设置质量管理机构,并配置专职的质量管理人员,根据工程实际情况编制桩基工程的专项施工方案,全面加强桩基工程质量管理。对于桩基建设中的关键工序和隐蔽部位须切实的落实好举牌验收,且应保留相关影像或图片资料,注重和增强施工方面的信息记录管理与相关的验收资料管理,做到质量责任可追溯。桩基工程采用灌注桩的施工单位应测量孔深、孔径、成桩厚度、钢筋笼规格,过程中留好混凝土用量等信息、施工及监理举牌照片、验收拍照等资料。
3.5明确工程各参与单位的责任
设计单位在施工前应对施工单位进行设计交底及监理交底,说明桩基工程施工的难点和注意事项,监理单位在施工前应审查桩基工程的专项施工方案,编制桩基桩基工程的监理实施细则和监理大纲,过程中监理单位应派人旁站监理,确保打桩过程全程监督。
3.6加强监督管理
主管部门应该加强监督管理。对于违法违规的各参与主体应将其归纳于市场黑名单,并对其单位的投标行为实施限制管控。总之,主管部门要加大对建筑桩基工程终身质量保障责任的惩处力度,推行好工程质量终身责任制。
结论:高层建筑的桩基工程技术管理任重而道远,应从设计到施工到监理,实现全过程的技术管理。要进一步明确建设工程五方单位的主体责任。在施工中要兼顾安全管理、进度管理和质量管理,既不能牺牲质量保进度,也不能牺牲安全保进度。后期应重视桩基施工的信息化管理,以此让高层建筑的桩基技术管理得到持续提高。
参考文献
[1]乔随喜.高层房屋建筑中桩基施工质量及预防措施[J].居业,2020(01):126-127.
[2]华建伟.建筑桩基工程施工技术及其管理的应用研究[J].中国建筑装饰装修,2019(08):114-115.
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